Круг 20хн3а 300 мм ТУ 14-1-2118-98, 4543-16, 3ГП~
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?300 мм
ГОСТ/ТУ: ТУ 14-1-2118-98, ГОСТ 4543-16, группа по поставке — 3ГП
Описание и назначение
Круг стальной 20ХН3А ?300 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для использования в условиях повышенных механических нагрузок, динамических воздействий и переменных температурных режимов. Благодаря высокой прочности, вязкости и устойчивости к усталостным разрушениям, данный материал широко применяется в машиностроении, авиационной, энергетической и транспортной отраслях.
Изготовлен в соответствии с техническими условиями ТУ 14-1-2118-98 и требованиями ГОСТ 4543-16, что гарантирует соответствие строгим нормам по химическому составу, механическим свойствам и геометрическим параметрам. Круг поставляется в термически обработанном состоянии (улучшение — закалка и высокий отпуск), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20ХН3А
- Диаметр прутка: 300 мм
- Длина: по согласованию (стандартная длина — 6 м)
- Класс прочности: повышенный
- Группа по поставке: 3ГП (гарантируются механические свойства и химический состав)
- Состояние поставки: термически обработанное (улучшенное)
- Поверхность: обточенная или шлифованная (по требованию)
- Класс точности: повышенный (по согласованию)
- Вес 1 метра погонного: 55,45 кг/м
- Количество метров в 1 тонне: 18,03 м
Химический состав (по ГОСТ 4543-16, ТУ 14-1-2118-98)
Марка стали 20ХН3А относится к хромоникелевым легированным сталям с пониженным содержанием углерода, что обеспечивает высокую прокаливаемость и вязкость. Химический состав, %:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,75–3,25 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Мышьяк (As) | ? 0,08 |
| Алюминий (Al) | ? 0,05 |
Особенности состава:
- Никель в количестве около 3% значительно повышает ударную вязкость, особенно при низких температурах.
- Хром способствует повышению прокаливаемости и твёрдости.
- Низкое содержание серы и фосфора обеспечивает высокую чистоту стали и снижает склонность к хрупкому разрушению.
- Буква «А» в маркировке указывает на повышенную чистоту стали по неметаллическим включениям (качественная сталь).
Механические свойства (в состоянии поставки — улучшение)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | ? 930 МПа |
| Предел текучести (?0,2) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 98 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Примечание:
Механические свойства определяются на образцах, вырезанных из середины радиуса прутка. Значения соответствуют требованиям ТУ 14-1-2118-98 и ГОСТ 4543-16 для стали группы 3ГП. Ударная вязкость при отрицательных температурах (до –60?°C) сохраняется на высоком уровне, что делает сталь пригодной для эксплуатации в северных регионах.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления | ~1480–1520?°C |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 25 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 460 Дж/(кг·К) |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°С |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,65 мкОм·м |
Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях переменных температур, в том числе при циклических нагревах и охлаждениях. Низкий коэффициент теплового расширения способствует стабильности геометрии деталей.
Технологические свойства
Свариваемость
Сварка возможна, но требует предварительного подогрева до 250–300?°C и последующей термообработки (отпуск при 600–650?°C). Без термообработки сварные соединения склонны к образованию трещин из-за высокой закаливаемости. Рекомендуется применение сварочных материалов, легированных никелем.
Обрабатываемость резанием
В состоянии поставки (улучшенное) сталь обрабатывается удовлетворительно, но с повышенным износом инструмента. Рекомендуемые режимы резания:
- Скорость резания: 60–90 м/мин
- Подача: 0,15–0,3 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
Для повышения обрабатываемости возможна поставка в отожжённом состоянии (по согласованию).
Обработка давлением
Горячая деформация (ковка, штамповка) проводится в интервале температур 1180–850?°C. Заготовки перед нагревом должны быть медленно прогреты до 600–700?°C, чтобы избежать термических напряжений.
Прокаливаемость
Высокая прокаливаемость — одно из ключевых преимуществ стали 20ХН3А. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 40 мм в воде и до 100 мм в масле. При диаметре 300 мм обеспечивается высокая твёрдость и прочность по всему сечению благодаря легированию никелем и хромом.
Шлифуемость
Хорошая шлифуемость при использовании абразивных кругов на керамической связке. Рекомендуется охлаждение СОЖ для предотвращения прижогов.
Термическая обработка
| Вид обработки | Режим | Цель |
|---|---|---|
| Закалка | Нагрев до 830–850?°C, охлаждение в масле | Получение мартенсита |
| Отпуск | 580–620?°C, охлаждение на воздухе | Снижение хрупкости, повышение вязкости |
| Отжиг | 650–680?°C, медленное охлаждение | Снятие напряжений, улучшение обрабатываемости |
| Нормализация | 880–900?°C, охлаждение на воздухе | Улучшение структуры |
Область применения (более 1000 слов)
Круг из стали 20ХН3А ?300 мм является одним из ключевых материалов в производстве ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, вибраций и ударных воздействий. Благодаря сочетанию высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости, он незаменим в таких отраслях, как авиация, судостроение, энергетика, тяжёлое машиностроение и производство трансмиссий.
Авиационная промышленность
В авиастроении сталь 20ХН3А используется для изготовления валов, шестерён, шлицевых соединений, осей шасси и других элементов трансмиссии. Благодаря высокой вязкости при низких температурах, она сохраняет свои свойства на высоте, где температура может опускаться до –60?°C. Важно, что сталь устойчива к усталостным разрушениям, что критично для деталей, испытывающих циклические нагрузки при взлёте, посадке и турбулентности.
Энергетическое машиностроение
В турбостроении и производстве газовых турбин круг 20ХН3А применяется для роторов, валов компрессоров и соединительных муфт. Материал сохраняет прочность при длительной эксплуатации под нагрузкой, устойчив к коррозии в условиях влажной среды и не теряет геометрию при температурных колебаниях.
Судостроение
На судах, особенно военного и ледового класса, используются детали из 20ХН3А для валопроводов, редукторов и опорных узлов. Высокая ударная вязкость предотвращает хрупкое разрушение при ударах о лёд или в условиях шторма.
Транспортное машиностроение
В производстве железнодорожной техники и крупногабаритных автомобилей сталь идёт на колёсные пары, полуоси, шестерни коробок передач. Диаметр 300 мм позволяет изготавливать заготовки для крупных деталей без необходимости сварки, что повышает надёжность.
Тяжёлое машиностроение
Круг используется в производстве прессов, ковочных машин, экскаваторов и буровых установок. Здесь важны износостойкость, прочность на срез и устойчивость к деформации.
Нефтегазовое оборудование
В агрессивных средах, при добыче нефти и газа, применяются детали из 20ХН3А для шпинделей, штоков, соединительных элементов буровых колонн. Несмотря на то, что сталь не является коррозионностойкой в чистом виде, при нанесении защитных покрытий (нитроцементация, хромирование) её ресурс значительно возрастает.
Производство инструмента и оснастки
Для изготовления матриц, пуансонов, направляющих втулок используется сталь 20ХН3А благодаря её способности сохранять форму и размеры при длительной эксплуатации.
Научные и испытательные установки
В лабораториях и испытательных центрах круг применяется для создания эталонных образцов, валов нагружения, опорных конструкций.
Преимущества товара
- Высокая прочность и вязкость
- Отличная прокаливаемость даже при большом диаметре
- Устойчивость к усталостным разрушениям
- Хорошая свариваемость при соблюдении технологии
- Соответствие строгим стандартам качества
- Возможность поставки в различных состояниях (улучшенное, отожжённое)
Заключение
Круг 20ХН3А ?300 мм — это надёжный и проверенный временем материал для производства ответственных деталей в условиях экстремальных нагрузок. Его применение позволяет повысить ресурс и безопасность техники, снизить частоту замены узлов и сократить простои в производстве.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд.
Для консультации и оформления заказа звоните:
+7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58.
Наши специалисты помогут подобрать нужный объём, уточнить сроки поставки и условия оплаты.